Pentru a obține ceva în spațiu chiar acum, ai nevoie de o rachetă. Dar dacă ai putea, în schimb, să îndepărtezi racheta și să-ți aduci în continuare sarcina utilă în spațiu, cu o valoare mai mică de 1.000 de dolari? Pare o afacere, nu.
Potrivit Dr. John Hunter, un fizician al Laboratorului Național Lawrence Livermore și președinte al companiei Quicklaunch, Inc., utilizarea unui tun alimentat cu hidrogen poate fi biletul pentru accesul ieftin la spațiu. Așa este, o platformă „pistol spațial” pentru inserarea sateliților, a combustibilului și a altor livrări în spațiu ar putea fi în realitate următorul lucru important în tehnologia spațială.
Ai putea spune: „O armă pentru a trage lucruri în spațiu? Suna ceva din Jules Verne! ” Și vei avea dreptate: în „De la Pământ la Lună” de la Verne, un tun uriaș numit Columbiad a fost folosit pentru a propulsa trei dintre personajele din poveste către Lună.
"Jules Verne a înțeles, a trebuit doar să aleagă lichidul corect", a spus Hunter într-un Google Techtalk, încorporat mai jos.
Rachete au fost capul de lucru al națiunilor spațiale de zeci de ani, dar există câțiva nou-veniți ai jocului care abia încep. Ascensoarele spațiale încep să iasă „de pe sol”, ca să zic așa - Jocurile cu elevatoare spațiale s-au dovedit câștigătoare chiar anul trecut - ca o metodă alternativă de transportare a materialelor în spațiu.
„Auzim despre elevatoarele spațiale o mulțime de timp, iar oamenii întreabă întotdeauna:„ Aveți legătură cu elevatoarele spațiale? ”, Dar nu interacționăm în ceea ce privește tehnologiile.” A spus Hunter.
Tunurile cu gaze ușoare funcționează aproape ca și cum te-ai aștepta să funcționeze un pistol cu adevărat mare: la un capăt în interiorul unui tub lung, un gaz, hidrogen, heliu sau metan, este presurizat la o presiune extremă, 15.000 PSI în cel mai mare tun propus de Hunter. Sarcina utilă este la acest capăt al tunului, atunci când este eliberată presiunea, proiectilul în formă de glonț care ține sarcina utilă este evacuat din capăt. Hidrogenul este utilizat datorită ușurinței sale. Întrucât un proiectil nu poate merge mai repede decât ceea ce îl împinge de-a lungul unui tun, gazul mai ușor - care poate călători mai repede - permite accelerarea unui proiectil la viteze incredibile, care depășesc 13.000 mile pe oră (21.000 km / h) .
Aceste tunuri sunt în vigoare încă din anii '60, deși nu au văzut nicio utilizare în tehnologia de livrare a sarcinii utile spațiale. Canonul de setare a recordurilor pentru altitudinea unui proiectil a fost tunul de înaltă altitudine de cercetare (HARP). A fost construit de Departamentul Apărării al Statelor Unite și Departamentul de Apărare Național al Canadei și a fost amplasat în terenurile doveditoare Yuma din Arizona. Acesta a lobat cu succes un proiectil inert Martlet-2C la 180 km (112 mile) pe 12 noiembrie 1966, care rămâne încă recordul de altitudine pentru acest tip de armă.
O altă iterație, dezvoltată chiar de Dr. Hunter, a fost Proiectul Super High Altitude Research (SHARP, un omagiu adus tunului original) la sfârșitul anilor '80 de către Universitatea Lawrence Livermore.
Hunter a explicat pentru Space Magazine prin interviul telefonic: „Iată ce se întâmplă: am început în 1985 la Livermore și eram proaspăt scoasă și m-au angajat să construiesc arme electrice, pe care aș fi putut să le fac destul de simplu. Dar am întâlnit un tip la o petrecere de cocktail, credeți sau nu. Știa că lucrez la pistoale de post-producție și el mi-a spus: „John, acestea sunt grozave pentru că puteți obține 12 km / s unde nu putem decât să ne placă 9 km / s cu aceste pistoale cu benzină.” Am spus, ” Ce este o armă cu benzină? ”Așa a început să se rostogolească toată mingea. După cum se dovedește, armele electrice ajung doar la 5,5 km / s, iar armele cu benzină ajung la 11 km / s. ”
SHARP era - și este încă - deținută de Forțele Aeriene ale Statelor Unite. Compania Hunter are un contract de cinci ani pentru a utiliza arma pentru testarea fotografiilor, dar nu este înființat să facă fotografii pe verticală. SHARP a fost inițial proiectat ca un testbed pentru motoare hipersonice pentru scramjets - jeturi care sunt accelerate la viteze mari, apoi folosesc un motor specializat pentru a împinge până la 8 sau 9 ori mai mult decât viteza sunetului.
„Dacă mergem la un film publicizat, unde există foarte multe materiale publicitare și lucruri, ar trebui să mergem la un sistem diferit, ceea ce nu ar fi mare lucru pentru a construi unul pentru că aș putea să-l dedic pentru acest lucru special cerere. Dacă decidem să facem lovitura cu forța aeriană, acesta va fi probabil un subset mai mic de oameni care ar putea urmări împușcarea. Forța aeriană este cam atentă cum fac lucrurile, așa că trebuie să obținem aprobarea. Dețin de fapt arma. "
Așadar, Hunter a izbucnit singur pentru a dezvolta un tun viabil comercial care poate livra sarcini utile cu o fracțiune din costul rachetelor convenționale. El și alți doi oameni de știință, Dr. Harry Cartland și Dr. Rick Twogood, au format Quicklaunch, Inc.
„Am ieșit din blocuri pe 30 septembrie când am avut Summit-ul pentru investiții spațiale. Apoi am purtat discuția la Google și apoi la articolul Popular Science și am prezentat acum un grup de capital de risc. Suntem în „faza de agitație” și mă aștept să ne aflăm în această fază de agitație timp de șase luni, unde trebuie să mergem să cumpărăm proiectul nostru. Dar, în timp ce suntem în această fază, credem în hardware-ul, așa că va avea o versiune demonstrativă scufundată la sfârșitul lunii februarie. Practic va dobândi înclinația potrivită și va face fotografii. Va fi un prototip de 10 metri ", a spus Hunter.
În cele din urmă, Hunter are în vedere un tun pe scară largă care se va lansa din mare în apropierea ecuatorului. La lansarea de pe mare, arma va putea să se rotească și să se învârtă pentru a lansa cu ușurință sarcini utile pe diferite orbite. A fi aproape de ecuator este necesar, deoarece acolo este Pământul învârtindu-se cel mai rapid, astfel încât obiectele lansate din latitudinea ecuatorială pot obține o orbită mai mare cu mai puțină energie.
Critica pentru a încărca sarcinile utile pe orbită este utilizarea unei rachete cu o singură etapă atașată proiectilului de sarcină utilă. Întrucât cea mai mare armă este proiectată pentru ca pachetul să meargă cu puțin peste 7 km / s (4,3 mile / s), este nevoie de un rapel pentru această apăsare suplimentară pentru a trece de viteza de evacuare a Pământului, care este de 11,2 km / s (6,95 mile / s).
Nu vă așteptați să vedeți oamenii care se lansează pe Lună sau pe Marte la bordul unuia dintre proiectile, însă forța de lansare a tunului ar putea ajunge până la 5.000 Gs.
Cel mai mare - și cel mai scump - tun ar fi capabil să lanseze sarcini utile de 1.000 de lire sterline (454 kg) într-o orbită a pământului scăzut (LEO). Costul proiectat pentru acest tun este de 500 de milioane de dolari, dar aceasta este ultima etapă dintr-o serie de tunuri propusă, care ar începe puțin și se va baza pe lecțiile învățate din fiecare iterație.
După câteva teste inițiale cu ajutorul modelelor de prototip SHARP și modelelor de prototip, va fi proiectat un sistem care este capabil să lanseze încărcări utile de 2 kilograme (0,9 kg) în spațiu. Costul acestui tun, estimează Hunter, va fi de aproximativ 10 milioane de dolari și va dura doi ani pentru a fi rulat.
„[Lansatorul de capacitate de 2lb] este adaptat într-o nișă mică, care este comunitatea Cubesat. Are sens, deoarece putem „întări G” cubesat. Pentru mine, asta ar face o nișă drăguță pentru a putea lucra cu mediul academic. Va fi foarte distractiv, deoarece vor orbita Cubesats, evident. În faza unu, vom face doar runde inerte și vom face doar 20 de fotografii în spațiu redus și vom da recordul mondial de zece sau doisprezece ori. În faza a doua, vom orbita lucruri care vor prelua date și le vor transmite ”, a spus Hunter.
Cubesats - sateliți mici, care nu sunt mai mari de un litru volum (10 cm cub) și cântăresc mai puțin de un kilogram - pot fi ușor „împietriți cu G” sau pot fi rezistenți la forțele impresionante de a fi lansate dintr-un tun imens.
După ce acest sistem a fost testat, Hunter a spus: „Primul sistem comercial va fi un sistem de 50 de milioane de dolari pentru o capacitate de 100 de lire sterline [45 kg]. 50 de milioane de dolari este mai mic decât prețul unui F-15, practic. Cred că asta este într-o mulțime de oameni ”, mai ales dacă ați demonstrat fazele unu și două înainte de asta.”
Nu-l înșela pe Hunter: 50 de milioane de dolari nu se află în mijlocul Joe obișnuit, ci pentru lansarea sateliților mici în spațiu, care reprezintă un număr destul de mic. Fiecare misiune navetă spațială, de exemplu, costă 450 de milioane de dolari și pentru a lansa un satelit de comunicații vorbești de la 50 de milioane la 400 de milioane de dolari.
Cea mai mare armă - cu o lungime de 1,1 km - ar rula aproximativ 500 de milioane de dolari și ar putea fi construită în termen de șapte ani, în mod optim. Având în vedere că arma în sine este refolosibilă și că captarea hidrogenului de la fiecare tragere a pistolului ar putea fi făcută pentru a economisi costurile cu combustibilul, costul pentru cineva care dorește să lanseze o sarcină utilă ar fi cuprins între 250 și 1000 USD pe liră.
Hunter a văzut deja interesul diferitelor întreprinderi, a spus el.
„A existat o companie privată care va rămâne confidențială. Le vom păstra private până când fumul se limpezește aici. Am avut un interes serios din partea unor oameni. Intenționăm să creștem substanțial acel număr de candidați. Vom avea mai mulți candidați decât ultima convenție republicană, acesta este obiectivul meu! ”
În ceea ce privește dacă acest tip de sistem a avut sau nu vreun interes din partea C&D la NASA, Hunter a răspuns: „Nu ne-am apropiat de NASA și cred că NASA va deveni în cele din urmă un client al nostru ... să te apropii de NASA în următoarele două săptămâni. ”
Pentru mai multe despre detaliile specifice ale sistemului de livrare a armelor și a sarcinii utile, urmăriți Google Techtalk încorporat mai sus sau ascultați episodul din 15 ianuarie al emisiunii „Spațiu”, pe care Hunter a apărut ca oaspete.
Sursa: Physorg, Google TechTalk, interviu telefonic cu John Hunter
